近年來,有機電子學的發(fā)展有效地促進了多種有機功能器件的誕生,如有機發(fā)光二極管、有機太陽能電池、有機場效應管等,同時也激發(fā)了人們對有機材料中自旋這一內(nèi)稟屬性認識的欲望與動力。目前,有機材料所具有的強電子-晶格耦合以及較弱的自旋軌道相互作用和超精細相互作用為研究有機材料自旋相關的效應提出了更多的機遇與挑戰(zhàn)。在眾多有機自旋器件中,對自旋態(tài)的操控可以采用接觸型的電調(diào)控方式,亦可采用非接觸的磁場調(diào)控或者光場調(diào)控方式。由于光場調(diào)控自旋具有精準度高,低功耗的特點,因此,有機材料內(nèi)光控自旋具有巨大的發(fā)展前景,有望應用于全光磁存儲、3D成像等領域,方便人們的生活。與非手性材料相比,手性材料具有獨特的光學性質(zhì),例如旋光性、圓二色性、圓偏振發(fā)光等。由于手性結(jié)構中對稱性的破缺,可以有效增加電子自旋角動量與軌道角動量之間的耦合,這使得手性材料中可以存在光-自旋效應,例如磁手征二色性、手性誘導的自旋選擇效應等。手性有機晶體一方面具有較強的電-聲子耦合,另一方面具有手性增加的軌道角動量,將可能是研究手性材料中的光子與電子自旋之間耦合機制的合適載體。本文基于有機手性晶體,依據(jù)實驗和理論模擬計算研究了有機體系中光子-自... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１＿１自然界中的手性

山東大學碩士學位論文??型具有手性性質(zhì)，這類手性分子被稱為中心手性分子，其中心的碳原子被稱為??手性中心或不對稱中心。軸手性也是常見的一類手性分子構型，這類分子中沒??有手性中心，而是存在一根手性軸，多個基團圍繞軸不對稱的排布，使得分子??具有手性。平面手性是指某些基團的存在破壞了分子對稱面的對稱性從而產(chǎn)生??了手性面，使分子具有不對稱性。螺旋化合物是一類不具手性中心和手性軸的??特殊的手性化合物，其分子構型繞一軸成螺旋狀而使分子具有手性。??中心手性基團繞手性中心不?Ｈ＼ｊ。??分子?對稱占據(jù)??軸手性分基團繞手性軸不對?ＡＣ?ｉ－Ｈ，??＼＇＝Ｃ＝Ｃ??子?稱占據(jù)?／?＼??平面手性基團繞手性平面不??分子?對稱占據(jù)??螺旋手性分子形狀像螺桿或??分子?盤旋扶梯?Ｓ??表１－１手性分子的分類??除分子層面的手性化合物材料，通過分子間弱相互作用力形成的超分子材??料也可以是手性的。手性超分子材料中，手性扭曲和螺旋是兩種常見的納米結(jié)??構。從幾何結(jié)構上來看，扭曲型結(jié)構就像擰緊的絲帶，通常在熱力學上較為穩(wěn)??定。螺旋型材料則呈絲帶繞圓柱纏繞的形狀，通常在熱力學上較不穩(wěn)定。有機??材料具有易加工的優(yōu)點，以這兩種常見的手性納米結(jié)構為基本單元，可以衍生??出多種更復雜的結(jié)構，如ＤＮＡ雙螺旋［１１、多螺旋Ｗ、超螺旋Ｗ、枝狀扭曲Ｗ??等。??？?？?４扭曲型??ｎ?＜?＿??螺旋型??圖１－２兩種常見的手性高分子結(jié)構??２??

山東大學碩士學位論文??超分子材料對于組裝單元的手性沒有特定的要求，如果組裝單元是手性的，??自組裝會自發(fā)形成手性超分子材料；如果組裝單元是非手性的，也可以通過自??組裝過程中的對稱性破缺形成手性結(jié)構。手性超分子材料的自組裝過程中往往??伴隨著手性的放大和傳遞，使得科學家們設計手性功能材料更加靈活，是當前??獲得新的手性材料的常用手段。??＋?Ｉ??Ｃｈｉｒａｌ?＾??＋?＋Ｍ?｜??！?Ａｃｈｉｒａ?Ｃｈｉｒａｌ??＋?□＝＾＞１１??Ａｃｈｉｒａｌ?Ｔ?｜??圖１－３超分子手性??在化學家手中，許多構型的分子可以通過引入手性因子來自組裝生長各種??手性納米結(jié)構。例如，具有兩親性質(zhì)的分子往往可以形成層狀結(jié)構，通過引入??手性元素，可以生長手性扭曲或手性納米管結(jié)構［５］；?Ｃ３對稱的分子［６］或盤狀分子??［７］，往往自主裝形成柱狀結(jié)構，通過引入手性中心或手性軸可以生長扭曲型的納??米柱。??除了直接引入手性元素到有機分子中，再通過自組裝生長手性納米結(jié)構，??還可以使用手性添加劑或手件誘導劑來輔助非手件分子手性自組裝。伴隨著手??性轉(zhuǎn)移和手性放大等過程，手性信息傳遞至非手性部分，最終自組裝形成手性??納米結(jié)構。Ｂｅｒｔｈｉｅｒ等人首次報道了非手性兩親物薄膜可以在手性酒石酸抗衡離??子的作用下手性扭曲［８］。這種生長手性納米結(jié)構的手段一方面避免了復雜的化??學合成過程，繞過了某些分子難以引入手性元素的問題；另一方面，通過控制??手性劑和非手性分子的比例，可以調(diào)節(jié)手性納米結(jié)構的尺寸、手性強弱等性質(zhì)。??純的非手性分子也能形成手性納米結(jié)構，這種情況往往在具有高度各向異??性的分子中出現(xiàn)。在這類分子中，有序的堆積


本文編號：3495455